Мониторинг и детоксикация стойких хлорорганических пестицидов

Для целей проведения мониторинга по стойким ХОП нами был разработан соответствующий способ [340, 473]. Разработанная методика основана на извлечении анализируемых соединений из измельченных проб органическими растворителями, очистке полученных экстрактов, их концентрировании, определении посредством газожидкостной хроматографии с использованием электроннозахватного детектора уровней стойких ХОП, с последующим их сравнением с существующими МДУ [391, 480]. Учитывая отсутствие на сегодняшний день нормативных документов по диким парнокопытным, рекомендуем ориентироваться на нижеследующие. Допускается присутствие в жировой ткани ДДТ с метаболитами до 1,0 мг/кг сырой массы ткани, ГХЦГ (сумма изомеров) — до 0,2 мг/кг; в мышцах, почках и печени — обоих пестицидов до 0,1 мг/кг.

Пробы органов животных для планового мониторинга отбирают у здоровых, нормально упитанных особей, добытых в периоды, соответствующие цели и задачам конкретного вида исследований (см. табл. 3.13). От каждой туши отбирают навески тканей массой 100 г. Пробы помещаются в герметичные полиэтиленовые контейнеры и фиксируются 48%-ным раствором этилового спирта. Наиболее целесообразно направлять образцы на исследование в аккредитованную Росстандартом лабораторию.

Использование в качестве биологических индикаторов загрязнения окружающей среды стойкими хлорорганическими пестицидами диких парнокопытных животных (лось, косуля, кабан) целесообразно по ряду причин. Во-первых, указанные виды представляют собой один из высших трофических уровней лесостепных экосистем, предшествующий хищникам (волк и волко-собачьи гибриды) и человеку. Известно, что кумулятивный эффект проявляется особенно сильно на высших ступенях пищевой пирамиды. И несмотря на то, что с этой точки зрения выгоднее было бы привлечь для мониторинга волка, учитывая значение диких парнокопытных в охотничьем хозяйстве и масштабы потребления их продукции населением, целесообразнее использовать именно эти виды.

Во-вторых, свободно перемещаясь по территории местообитаний, эти животные (особенно лось) позволяют получить опосредованную информацию о загрязнении среды пестицидами. Известно, что в летне-осенний период в условиях Среднерусской лесостепи пищевой рацион парнокопытных включает корма антропогенного происхождения (сахарная свекла, подсолнечник, кукуруза), в то время как в зимний и ранневесенний сезоны эти животные практически полностью питаются естественными кормами. Эти особенности кормового поведения животных при соответствующем выборе времени отбора образцов (отстрел диких особей и фиксация их тканей) и подборе индикаторных органов и тканей позволяют провести многоплановое исследование региональной ситуации по уровням ХОП в естественных и агрокультурных угодьях.

Интегральная оценка загрязнения обследуемой территории стойкими ХОП может проводиться в течение всего года (табл. 3.14). Наиболее подходящим видом для этого исследования является лось (практически, возможно использование любого из трех видов). Объективную информацию можно получить, определив уровни ХОП в околопочечном жире животных. Это связано с тем, что данная ткань является одним из наиболее интенсивных накопителей пестицидов. Колебания их уровней в околопочечном жире в наименьшей степени, среди всех тканей, подвержены сезонным изменениям.

Таблица 3.14

Выбор оптимального периода пробоотбора, индикаторного органаи вида диких парнокопытных для мониторинга ХОП

Вид мониторинга

Период

пробоотбора

Орган (ткань)

Вид

животного

Общая оценка крупного района

В течение всего года

Околопочечный

жир

Лось

Оценка лесного массива

Март — апрель

Печень

Косуля

Оценка агропедо- ценоза

Август — октябрь

Печень, почки

Кабан

Оценку локального лесного массива целесообразно проводить в период с марта по апрель. Ему предшествует несколько месяцев, в течение которых животные практически полностью питаются естественными кормами, что вызывается отсутствием или трудно- доступностью (глубокоснежье) кормов на с.-х. полях. Для оценки локального лесного массива наиболее подходит косуля. Кабан также может быть использован. Лишь органы и ткани лося не способны отражать локальную ситуацию в достаточно полной мере, поскольку даже в самые суровые и многоснежные зимы в условиях Среднерусской лесостепи особи этого вида в течение всего года активно перемещаются по территории местообитаний. Оптимальным индикаторным органом для данного исследования следует признать печень, поскольку она в более активной мере, по сравнению с околопочечным жиром, реагирует на поступления ХОП в период, непосредственно предшествующий анализу. Уровни же ХОП в око- лопочечном жире отражают их накопление в течение более продолжительного периода времени.

Исследование степени загрязнения стойкими хлороорганическими пестицидами полей сахарной свеклы, подсолнечника, кукурузы и других технических и кормовых культур является наиболее сложным. В период созревания таких технических культур в Среднерусской лесостепи их доля в кормовом балансе диких парнокопытных составляет до 80 % и более [133, 134, 473, 474, 478]. Для получения адекватной информации необходимо, кроме использования соответствующего вида и органа-индикатора, привлечение квалифицированных кадров среди экологической службы района проведения работ, а также работников охотничьего и лесного хозяйства. Наиболее подходящими органами для целей данной оценки являются печень и почки кабана. Сложность заключается в организации пробоотбора, а точнее — в отстреле именно тех особей, которые потребляют корма непосредственно с данного агроценоза. В связи с этим, необходимо четко организовать наблюдение за кормовой активностью диких парнокопытных вблизи обследуемого с.-х. поля. На практике это выражается в учете кабаньих семей, регулярно посещающих данное поле и отстреле тех особей, которые в наибольшей степени осуществляют здесь кормление.

Наиболее информативны данные, полученные как можно позднее по сезону года. Обычно, это период с августа по октябрь — в зависимости от сроков уборки с.-х. культур. Таким образом, применение диких парнокопытных (лося, косули и кабана) в зооиндикации стойких ХОП позволяет исследователям достичь ряда ценных результатов. Основными из них являются репрезентативность, связанная с экологической близостью этих животных к человеку, и возможность проведения с помощью парнокопытных многоплановой оценки территории региона [241, 474, 477, 478, 502, 526].

Актуальность проблемы утилизации и минимизации воздействия пестицидов на все звенья экологической пищевой цепи очевидна. Особый интерес представляет выбор средств для обезвреживания стойких ХОП непосредственно в организме высших млекопитающих, в том числе диких и с.-х. парнокопытных, дающих основную часть мясной продукции, потребляемой человеком. На момент разработки нашего способа [344] подобные методики в мировой и отечественной практике отсутствовали.

Разработка предлагаемого способа стало возможным в результате проведенных нами исследований метаболизма стойких ХОП в животных организмах. Установлено, что п,п’-ДДТ, линдан и гептахлор при их алиментарном поступлении в организм теплокровных животных вовлекаются в два основных биохимических процесса: окисление и гидроксилирование. Активирование последнего процесса проводится путем введения в организм животных метионина и фенилаланина. Это, в свою очередь, ведет к усиленному выведению ХОП из организма, за счет усиления действия ферментов дегидрохлорирования. При этом метионин действует в качестве активатора дегидрохлориназ, а фенилаланин активирует гидрокси- лазы, поэтому для детоксикации ХОП рекомендованы именно эти аминокислоты.

В лабораторном эксперименте трем группам крыс живым весом 150—200 г (по 10 голов) в течение 30 дней скармливали комбикорм с добавками пестицидов и выпаивали воду с аминокислотами, а также без добавок по схеме, представленной в табл. 3.15.

Таблица 3.15

Схема скармливания стойких ХОП и аминокислот крысам

Группа

животных

Добавки

мг на 1 л воды

мг на 1 кг комбикорма

Метионин

Фенил-аланин

п,п’-ДДТ

Линдан

Гептахлор

I опытная

50

50

1

1

1

II опытная

1

1

1

III контроль

Аминокислоты — фенилаланин, метионин в количестве по 50 мг каждого растворяли в 1 л воды.

Основной раствор пестицидов готовили на ацетоне в концентрации 1 мг/мл. Затем пипеткой вводили 1 мл раствора пестицидов в 50 мл 50%-ного раствора этилового спирта в воде. Этим раствором обрабатывали 1 кг комбикорма 1 раз в неделю. Таким образом, готовили корм для I и II группы животных. Животным I группы выпаивали воду с аминокислотами.

Животным II группы выпаивали обычную воду.

Для животных III группы корм обрабатывали 50%-ным этиловым спиртом, а выпаивали также обычную воду.

Крысам скармливали по 25 г комбикорма в сутки в течение 30 дней.

В конце опытного периода мышечную и жировую ткани исследовали на содержание остаточных количеств ХОП. Результаты исследований приведены в табл. 3.16.

Результаты опыта по детоксикации ХОП в организме крыс

Группа

животных/

показатель

Содержание пестицидов (мг/кг сырой ткани)

Жировая ткань

Мышечная ткань

Линдан

Эпоксид

гептахлора[1]

п,п’-ДДТ

Линдан

Эпоксид

гептахлора

п,п’-ДДТ

I

0,65±0,25

3,47±0,53

7,67±0,54

0,033±0,004

0,193±0,022

Следы п,п’-ДДД, п,п’-ДДЭ

II

1,73±0Д7

6,97±0,37

13,63±1,46

0,13±0,017

0,300±0,048

Следы п,п’-ДДД, п,п’-ДДЭ3

III

Следы[2]

Следы

Следы

Следы

Следы

Следы

Коэф. раз-й (t)

3,60

2,92

3,82

5,39

2,02

Достоверность (Р)

<0,02

<0,05

<0,02

<0,01

<0,05

Экспериментальными работами установлено, что к истечению месячного периода достигается необходимый эффект снижения токсичности ХОП и «кривая детоксикации» выходит на плато. Дальнейшее потребление аминокислот экономически нецелесообразно.

Использование предлагаемого способа детоксикации рекомендовано в случае возникновения критической ситуации с потреблением животными кормов с повышенным содержанием ХОП (обнаружение в кормах повышенного количества ХОП) и обязательно его использование в периоды плановых убоев скота за 1 месяц до его проведения. В охотничьем хозяйстве также целесообразно проведение детоксикации стойких ХОП в случае загрязнения угодий этими опасными ксенобиотиками.

Исходя из полученных нами данных, можно сделать вывод, что для общей оценки загрязнения стойкими ХОП территории крупного (порядка 100 тыс. га и более) района наиболее информативен око- лопочечный жир лося; для оценки локального лесного массива — печень косули; для оценки агропедоценоза — печень и почки кабана. Для каждого вида мониторинга необходимо придерживаться определенных сроков пробоотбора.

В критических ситуациях, связанных с потреблением с.-х. животными кормов, загрязненных стойкими ХОП, за месяц перед убоем рекомендуется проводить детоксикацию путем выпаивания воды с аминокислотами фенилаланином и метионином в количестве по 50 мг на 1 л воды.

  • [1] — эпоксид гептахлора — нормальный метаболит гептахлора в животных организмах; 2 — содержание менее 0,02 мг/кг;
  • [2] 3 — п,п'-ДДД и п,п'-ДДЭ — естественные метаболиты п,п'-ДДТ.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >